青岛3D打印开源拟人化机器人手系统(HRI)
发布时间:2020-03-13 09:23
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韩国庆熙大学的 Hyeonjun Park和Dongdong Kim 正在机器人领域内进行创新,在最近发布的“ 开源的拟人化机器人手系统:HRI hand ”中详细介绍了他们的工作。

HRI手动系统是开源的且价格合理,允许用户以500美元左右的价格进行青岛3D打印。采用五指结构开发,作者在创建手时就牢记了协作机器人技术。这个想法在制造业中不断发展,允许机器人与人类工业工人合作完成任务。末端执行器的使用也越来越广泛,除了用于简单的零件拾取和放置操作之外,还用于抓取和组装。

指状末端执行器的两种类型:(a)抓爪类型[9],[21],(b)拟人类型

典型的机械手有抓取器(最常见)类型和拟人化多指类型。虽然机械手通常由工业用户使用,但它只能执行最基本的任务,并且无法为操作机器或任何需要精确度的工作提供支持。另一方面,拟人类型模仿人的手,既具有形式又具有功能,具有五个手指,并且具有执行“比简单抓手类型更广泛的应用”的能力。

 

但是,随着功能的更加复杂,必须编写更复杂的零件和软件,例如执行器,各种机构和控制算法。

HRI手:(a)3D建模,(b)建议的机器人手,以及(c)带有UR3机械手的HRI手

按照典型的男性手设计的拟人化手有四个手指,其中包括:

  • 指间远端(DIP)
  • 指间近端(PIP)
  • 掌指关节

拇指包括:

  • 指间(IP)
  • 掌指(MCP)
  • 腕骨(CMC)关节

拇指部分“……”通过两个电动机来操作MCP和CMC接头。基于微控制器单元(MCU)通过蓝牙通信接收到的控制信号来控制电动机。还提供了URDF,python节点和rviz软件包来支持机器人操作系统(ROS)。所有的硬件CAD设计文件和软件源代码均已发布,可以轻松组装和修改。”作者解释说。

指状模块包括四个链接和三个关节(MCP,PIP和DIP关节)。

HRI手的规格

HRI手动系统的体系结构。用于控制HRI手的数据协议。

手指模块的设计。

该研究论文还包括有关硬件文件,软件文件,组件,电子设备配置,操作过程,机器人操作系统过程等的所有详细信息。

HRI手的组装程序:(a)手指的前部,(b)手指的后部,(c)拇指部分,(d)掌和掌套,(e)腕部,(f)HRI的后部手盖和ISO 9409-1-50-4-M6部分

掌握分类法

“本文提出的系统是用五指结构开发的,但是每个手指都是模块化的,因此可以根据手掌的形状来开发具有各种形状的末端执行器。例如,可以根据研究者的目的构建各种类型的末端执行器,例如带有两个手指的两指抓具或带有三个手指的三指抓具。”

“对于那些对使用建议的系统实现各种机器人应用程序感兴趣的人,我们强烈建议与相应的作者联系,以讨论潜在的合作。”